(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の凹部により構成される第１のパターンと、
複数の第２の凹部により構成され、アライメントマークとして利用するための第２のパターンと、を有するインプリント用モールドであって、
前記第１及び第２のパターンの最表面の高さは互いに等しく、
前記第１及び第２の凹部は、互いに深さが異なり、且つ
前記第１のパターンにおける前記複数の第１の凹部のピッチと前記第２のパターンにおける前記複数の第２の凹部のピッチとは互いに等しいことを特徴とするインプリント用モールド。
【請求項２】
前記第１のパターンは、少なくとも一部が柱状であることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用モールド。
【請求項３】
前記第２のパターンを構成する前記凹部は、前記第１のパターンよりも前記凹部の深さが浅いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント用モールド。
【請求項４】
前記第２のパターンを構成する凹部における底面が、前記第１のパターンを構成する前記第１の凹部における底面が成す平面と平行でそれよりも高い平面と、それよりも低い平面とにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント用モールド。
【請求項５】
前記モールドは、光透過性を有する材料によって構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインプリント用モールド。
【請求項６】
モールドと被加工部材の少なくともいずれか一方の側から加圧し、該モールドに形成された第１のパターンを前記被加工部材の表面に転写する構造体の製造方法であって、
前記モールドに請求項１から５のいずれか１項に記載のインプリント用モールドを用い、前記被加工部材の表面に前記モールドの第１のパターンを転写すると共に、
前記モールドの第２のパターンを転写して前記被加工部材の表面に第３のパターンを形成する第１の工程と、
前記モールドと前記被加工部材間の相対位置を変化させ、前記モールドの第２のパターンと前記被加工部材に形成された第３のパターンとを用いてアライメントを行い、再度の転写を行うに際し、
前記モールドの第２のパターンが第３のパターンに重なるようにアライメントを行い、前記モールドの第１及び第２パターンを前記被加工部材の表面に転写する第２の工程と、
前記第２の工程を繰り返し、繋ぎ目の無い連続したパターンを形成する第３の工程と、を有することを特徴とする構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント用モールド、該モールドによる構造体の製造方法に関する。
特に、基板表面にモールドよりも大面積の構造体を形成することを可能としたインプリント用モールド、インプリント用モールド、該モールドによる構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、微細構造体の作製方法の代表例としてフォトリソグラフィー法が知られており、この方法によると光源としてＡｒＦエキシマレーザーを用いることによって１００ｎｍ以下の微細パターンを形成することが可能である。
また、近年においてはより微細なパターン形成方法として、ＥＵＶ（超紫外線）露光やＸ線露光、電子線露光などが検討されている。
しかし、これらの微細構造体の作製方法ではフォトリソグラフィー法はプロセスが長くて複雑であるうえ、微細パターンを形成するために用いられる装置が高価である。
【０００３】
このようなことから、これらに代わる技術の一つとして、ナノインプリント法が検討されている（例えば非特許文献１参照）。
ナノインプリント法は、作製したい構造体に応じた凹凸を持つモールドを作製し、これを基板に圧着することで基板表面に凹凸を作製し、この凹凸を元にして構造を作製するものである。
これによると、安価な装置を用いた簡便なプロセスでありながら微細な構造作製が可能である。
ナノインプリントで用いられるモールドとしては、例えば、リソグラフィー法により形成されたＳｉＣ製のもの、ＳｉＯ2製のもの、あるいは石英製のものなどが報告されている。
【０００４】
ナノインプリントの応用例としては、配線形成の他に陽極酸化の開始点形成等が挙げられる。
アルミニウムは陽極酸化することで、基板に対して垂直に細孔を形成することが知られており、ナノインプリントによる場合には、表面に規則的に凹状パターンを開始点として形成した後に、陽極酸化をすることで、細孔を規則的に並べることが可能である。
その際、上記凹状パターンは突起構造を持つモールドを基板に押し付けることで形成可能である。
【０００５】
ナノインプリントによって、高精度の加工を行うためには、モールドと基板とのアライメントを精度よく行うことが必要となる。
このようなモールドと基板のアライメント方法として、例えば、特許文献１ではモールドと基板の双方に形成したアライメントマークにより相対位置を光干渉法で光学的に検知する方法が提案されている。
この特許文献１の方法では、図８に示すようなアライメントマークによる手段が用いられる。
すなわち、図８に示されるように、マスク（モールド）１２１にはパターンを転写するための凹凸部１２２と、セルフアラインメントのための凸部１２３が設けられている。
また、光学的に大まかに位置決めするためのマーク１２４が設けられている。また、マスクの中央にはナノメートルで制御するための金属製のＳＴＭプローブ１２５が設置されている。
一方、基板１３１上には、ポリメチルメタクリレート塗布膜１３２、セルフアラインメントのための凹凸部１３３が設けられている。
また、中央にはナノメートルで制御するためのＳＴＭプローブ１２５に対応する、３つの金属製のプローブ１３４が設けられている。
また、光学的に大まかに位置決めするためのマーク１３５が設けられている。
このような構成のもとで、まず、マスク１２１と基板１３１とが、光学顕微鏡を用いてマーク１２４およびマーク１３５が合うように合わせられる。
つぎに、セルフアライメント用の凹凸がかみ合うように設置される。
つぎに、ＳＴＭプローブ１２５を用いて３つの金属プローブの位置を測定し、その中央にプローブ１２５が来るようにして、位置あわせが行われる。
【非特許文献１】Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ，ｅｔ．Ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ｖｏｌ．２７２，ｐ．８５−８７，  ５  Ａｐｒｉｌ  １９９６
【特許文献１】特開２００１−８５５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、インプリントに用いられるモールドは、モールドの加工面に形成される被加工物への転写用のパターンの面積が広いほど、作製するための時間とコストが必要となる。
これらの不都合を回避する一つの方法として、モールドと基板間の相対位置を変化させながら、繰り返しプレスを行う手法を採ることで、被加工物である基板表面にモールドよりも大面積のパターンを形成することが可能となる。
しかしながら、上記従来例の特許文献１のものでは、モールド（マスク）の両端部にセルフアラインメントのための凸部１２３と、位置決めするためのマーク１２４、等が設けられている。
したがって、これらの部分には被加工物への転写用のパターンとなる凹凸部を形成することができないため、パターンの無いエリアが形成されることとなる。
そのため、モールドと基板間の相対位置を変化させながら、繰り返してプレスを行う手法を用いた際、基板表面にモールドよりも大面積のパターンを繋ぎ目無く作製することが困難となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、モールドと基板間の相対位置を変化させながら、繰り返してプレスを行い、基板表面にモールドよりも大面積のパターンを、
前記モールドに設けられたアライメントマークによる繋ぎ目の領域を低減、あるいは無くして作製することが可能となるインプリント用モールドを提供することを目的とするものである。
また、本発明は上記モールドを用いて基板表面にモールドよりも大面積のパターンを作製する構造体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、つぎのように構成したインプリント用モールド、該モールドによる構造体の製造方法を提供するものである。
本発明に係るインプリント用モールドは、
複数の第１の凹部により構成される第１のパターンと、
複数の第２の凹部により構成され、アライメントマークとして利用するための第２のパターンと、を有するインプリント用モールドであって、
前記第１及び第２のパターンの最表面の高さは互いに等しく、
前記第１及び第２の凹部は、互いに深さが異なり、且つ
前記第１のパターンにおける前記複数の第１の凹部のピッチと前記第２のパターンにおける前記複数の第２の凹部のピッチとは互いに等しいことを特徴とする。
また、本発明のインプリント用モールドは、前記第１のパターンは、少なくとも一部が柱状であることを特徴としている。
また、本発明のインプリント用モールドは、前記第２のパターンを構成する前記凹部は、前記第１のパターンよりも前記凹部の深さが浅いことを特徴としている。
また、本発明のインプリント用モールドは、前記第２のパターンを構成する凹部における底面が、前記第１のパターンを構成する前記第１の凹部における底面が成す平面と平行でそれよりも高い平面と、それよりも低い平面とにより形成されていることを特徴としている。
また、本発明のインプリント用モールドは、光透過性を有する材料によって構成されていることを特徴としている。
また、本発明の構造体の製造方法は、モールドと被加工部材の少なくともいずれか一方の側から加圧し、該モールドに形成された第１のパターンを前記被加工部材の表面に転写する構造体の製造方法であって、
前記モールドに上記いずれかに記載のインプリント用モールドを用い、前記被加工部材の表面に前記モールドの第１のパターンを転写すると共に、
前記モールドの第２のパターンを転写して前記被加工部材の表面に第３のパターンを形成する第１の工程と、
前記モールドと前記被加工部材間の相対位置を変化させ、前記モールドの第２のパターンと前記被加工部材に形成された第３のパターンとを用いてアライメントを行い、再度の転写を行うに際し、
前記モールドの第２のパターンが第３のパターンに重なるようにアライメントを行い、前記モールドの第１及び第２パターンを前記被加工部材の表面に転写する第２の工程と、
前記第２の工程を繰り返し、繋ぎ目の無い連続したパターンを形成する第３の工程と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、モールドと基板間の相対位置を変化させながら、繰り返してプレスを行うことによって、基板表面にモールドよりも大面積のパターンを、
前記モールドに設けられているアライメントマークによる繋ぎ目領域を低減、あるいは無くして作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、本発明の複数の第１の凹部により構成される第１のパターン領域と、複数の第２の凹部により構成される第２のパターン領域と、を有するインプリント用モールドの構成を適用した本発明の実施の形態について説明する。
図１に、本発明の実施形態の一例であるモールドの構成を示す。
図１（ａ）は上記モールドの平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ'断面図である。
図１において、１１はモールド、１２はパターンＡ形成エリア（第１のパターン領域）である。
また、１３はパターンＡ（第１のパターン）であり、このパターンＡ（１３）はナノインプリント法によりパターニングを行うための凹凸パターンであり、モールド１１最表面の同一面内に形成されている。
また、１４はパターンＢ（第２のパターン領域）である。
このパターンＢ（１４）は光学的に認識可能に構成されたアライメントマークとして利用するためのパターン（第２のパターン）であり、モールドのコーナー部におけるパターンＡが形成された平面と異なる平面上に形成されている。
このパターンＢ（１４）上の少なくとも一部には、上記パターンＡ（１３）と同じ形状の凹凸パターンが形成されている。
上記パターンＢ（１４）上に形成されたパターンとそれ以外の個所に形成されたパターンＡ（１３）とは深さが異なっている。
モールド１１には、これらパターンＡ（１３）とパターンＢ（１４）とにより、被加工物である基板表面に転写するための、高さの異なる凹凸パターンが構成されている。
なお、図中では、パターンＢ（１４）はパターンＡ（１３）を構成する凹構造の深さをパターンＢ（１４）の無い部分よりも浅くすることで形成しているが、深くすることでパターンＢ（１４）を形成しても良い。
また、図中ではパターンＢ（１４）が単一平面に形成されているが、複数の平面に形成されても良い。
【００１１】
モールドの材質としては、Ｓｉ、ＳｉＯ2、ＳｉＮ、ガラス、石英、セラミック、金属、酸化物のいずれか、またはこれらに上記いずれかの１種類以上含むものが使用できる。
上記金属および酸化物としてはＡｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、の単体とその合金及びその酸化物が使用できる。
前記モールドを用いてアライメント後にプレスを行うためには、モールドは透明なことが好ましく、特に石英を用いることが好ましい。
パターンの形成は、樹脂をコートした基板にプレスにより行う。
樹脂を表層にコートするために使用される基板は、Ｓｉ、ガラス、プラスチック、カーボン及びＡｌなどの金属を使用することが好ましい。
Ａｌ基板は、高度を高めるためＮｉＰめっきなどを施すことが好ましい。但し、これに限定されるものではなく、プレス時に変形しない強度とモールドの凹凸構造以下の平滑性が得られればどのようなものでも良い。また、樹脂が十分厚い場合には基板は無くても良い。
プレスされる樹脂として、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。あるいは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、各種レジストを挙げることができる。さらには、これらを２種類以上混合したものを挙げることができる。
【００１２】
図２に、図１で示したモールド１１を用いてナノインプリント法で基板表面に形成されたパターンを示す。
図２において、２１はモールド１１のパターンＢ（１４）が転写された上記基板表面のエリアにおけるパターンＣであり、２２はモールド１１のパターンＡ（１３）が転写された上記基板表面のエリアにおけるパターンＤである。
同図に示されるように、パターンＣ（２１）はパターンＤ（２２）と比較して凹凸パターンの高さが低くなり、これによりパターンＣ（２１）は光学的に認識可能となる。
したがって、高倍率の撮像系を用いることで、モールドにあるアライメントマークとなるパターンＢ（１４）と、基板にプレスにより形成されたパターンＣ（２１）を用いて、これらの位置合わせすることが可能となる。
その際、モールドと基板の少なくとも一方が光透過性を持つ場合には、これら双方に形成されたアライメントマークを重ね合わせた状態でカメラを用いパターンＢ（１４）およびパターンＣ（２１）を読み取りながら、基板とモールド位置合わせをすることができる。但し、モールドおよび基板の両方を形成する材料が光透過性を持たない材料でも良く、その場合は、位置合わせに先立ちモールドおよび基板のアライメントマークを別々のカメラで認識した後に位置合わせをすれば良い。
なお、本発明においては、第１回目のプレスを基板に、あるいは基板上の樹脂に行い、その後位置をずらして２回目のプレスを行う。その際、第１回目のプレスによりできた凹凸を位置合わせ用に利用する。
モールドには、パターン形成用の凹凸（本来、基板に形成したい凹凸パターンに該当する。）と、アライメント用の凹凸が混在する。
たとえば、アライメントマーク用の凹凸を取り囲むようにパターン形成用の凹凸を設けたり、その逆の構成が可能である。
本発明においては、アライメントマーク用の凹凸によって、基板や基板上の樹脂へ転写された凹凸も、基板へのパターン形成用に用いられる点が重要である。
また、パターン形成用の凹凸とアライメント用の凹凸の周期を図３のように揃えておけば、実質的にパターンの繋ぎ目の無い凹凸形状が実現する。あるいは、繋ぎ目がわずかにあっても、従来のモールドのように、モールド外周部は、アライメントマークのみが形成されて、外周部には凹凸パターンが形成されていない場合に比べて、繋ぎ目領域を低減した凹凸形状が実現する。モールドにより２度重複してプレスされる箇所と、重複してプレスされない箇所が混在するが、プレス回数の違いにより、わずかに形状が変化する場合もある。
なお、パターン形成用の凹凸とアライメントマーク用の凹凸周期を互いに等しくすることが好ましい。
これによりアライメントマーク用の凹凸（第２のパターン）と、パターン形成用の凹凸（第１のパターン）とは互いに高さが異なり、且つアライメントマーク用の凹凸周期とアライメントマーク用の凹凸周期とを同じにした構成を採ることができる。
しかし、このような構成に限られることなく、必要に応じて両者の凹凸周期を相違させてもよい。
【００１３】
つぎに、本実施の形態におけるモールドと基板とのアライメント方法について説明する。
図３に、前記モールド１１を用いてナノインプリントを行うに際し、モールドと基板とのアライメント方法を説明する図を示す。
ナノインプリントを行うに際し、まず、前記モールド１１を用い、該モールドと被転写部材（レジスト３２）を有する基板３１とを対向して配置し、任意の位置にプレスする。
これにより、基板表面に図３（ａ）に示すように凹凸パターンを有する部材を形成する。
すなわち、モールドのパターン形成用の凹凸（第１のパターン）を該転写部材に転写すると同時に、アライメント用の凹凸（第２のパターン）も該被転写部材に転写する。
この時のアライメントは、基板の外周を用いて行う。あるいは、アライメントは行わないでもよい。
次に、モールドと基板間の相対位置を変化させ、基板に形成されたパターンＤ（１５）とモールドのパターンＢ（１４）とを用いてアライメントを行い、再度ナノインプリントを行う（図３（ｂ））。
この再度ナノインプリントにおいては、上記被加工部材上に形成されているパターン上にモールドを重ねるに際し、上記被加工部材上に、既に形成されているパターンＤ（１５）と同一のモールドのパターンＢ（１４）とが重なるようにアライメントを行う。
このとき、アライメントマークとして基板に形成されたパターンＤ（１５）およびその周辺は、モールドと基板に形成されたパターンが異なっていても良い。
図３（ａ）（ｂ）に示す工程を繰り返すことにより、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、複数回のナノインプリントによりパターンＣ（２１）が繋ぎ目の無い連続したパターンとして基板表面に形成される。
本手法により基板表面に凹凸形状のパターンを形成し後、エッチングを行い、さらにレジスト剥離することで、基板表面にパターンを形成する（図３（ｅ）（ｆ））。
【００１４】
つぎに、本実施の形態におけるモールドの製造方法について説明する。
図４に、本実施の形態におけるアライメントマーク付きナノインプリント用モールドの製造方法の一例を説明する図を示す。
作製に際して、モールドの材料として表面が平滑な石英基板４３を用いる。
前記基板表面にスパッタ法によりＡｌ（４２）を２０ｎｍ成膜した後に、電子線描画用レジスト４１をスピンコートする（図４（ａ））。
次に、電子線描画装置を用いて所望のパターンを描画した後に現像することで、パターニングしたレジスト層４４を形成する（図４（ｂ））。
次に、Ａｌをドライエッチングすることによりパターン４５を形成する（図４（ｃ））。以上により石英基板表面に形成された構造をエッチングマスクとし、ドライエッチングでパターン４６を形成する（図４（ｄ））。
次に、パターン形成した基板表面に再度レジストをコートし、露光・現像することで、アライメントマークに相当する形状のレジストパターン４７を形成する（図４（ｅ））。
その後、再度、石英をドライエッチングする。
レジストの無い部分は１次ドライエッチングで形成されたパターン４６と比較してパターンの深いパターンＡ（１３）が形成され、レジストでマスキングした直下のパターンは深さが浅くなり光学的に認識可能なパターンＢ（１４）が形成される。その後レジストおよびＡｌを剥離する（図４（ｆ））。
以上の方法によりアライメントマーク付きナノインプリント用モールドが得られる。
【００１５】
本実施の形態においては、モールドに形成するパターンＢとして、パターンＡが形成される平面と平行で高さの異なる１層以上の平面に形成するようにした構成を採ることができる。
図５に、本実施の形態におけるパターンＡが形成される平面と平行で高さの異なる１層以上の平面に形成するようにしたパターンＢの構成例を示す。
これは、例えば図５（ａ）に示すように、モールドにパターンＡの他に深さの異なる２種類のパターンを形成することにより構成される。
すなわち、パターンＡを作製するために形成する凹構造の底部が成す平面を基準として、十字形パターンＢ１（５１）と、四角形パターンＢ２（５２）とを備えた構成とする。
すなわち、前記平面を基準として、それよりも浅い凹構造の底部から成る平面内に形成された十字形パターンＢ１（５１）と、それよりも深い凹構造の底部から成る平面内に形成された四角形パターンＢ２（５２）とを備えた構成とする。
パターンＢ１及びパターンＢ２が形成されたモールドを用いてプレスを行うと、四角形パターンＢ２（５２）はパターンＡよりも凹凸パターンの高さが高いことから転写されず、十字形パターンＢ１のみが基板に転写されることになる（図５（ｂ））。
これにより基板に転写された十字形パターンＢ１（５１）と、モールドに形成されているパターンＢ２（５２）とを用いることで、基板とモールドの相対位置を変化させながらアライメントを行うことが可能となる。
なお、図中の十字パターンと四角形パターンはモールド内の同一箇所に形成しなくても良い。例えば、図５（ｃ）に示すように、十字パターン及び４個の四角パターンが別々のエリアに形成されていても良い。
【００１６】
つぎに、本実施の形態における別の形態のアライメントマーク付きナノインプリント用モールドの製造方法について説明する。
図６に、本実施の形態における陽極酸化アルミナナノホールを用いたナノインプリント用モールドの製造方法について説明する図を示す。
本実施の形態では、規則的に配列した陽極酸化アルミナナノホールを用いて、等ピッチの突起を有するアライメントマーク付きナノインプリント用モールドの作製を行う。
基板６１としてはＳｉ、ガラス、プラスチック、カーボン及びＡｌなどの金属を使用することが好ましい。
Ａｌ基板は高度を高めるためＮｉＰめっきなどを施すことが好ましい。
基板表面には必要に応じて密着性向上層及び導電付与のための層をスパッタや蒸着などで形成する。ここで密着性向上層及び導電付与のために基板とＡｌまたはＡｌ合金層の間に付与する層を下地層６２とする。
その後に、ＡｌまたはＡｌ合金層をスパッタまたは蒸着で形成する。なお下地層およびＡｌまたはＡｌ合金層の形成は上記手法に限定されるものではない。
つぎに、陽極酸化の開始点となる凹構造を形成する。凹構造の形成方法としては、ＡｌまたはＡｌ合金層表面にレジストコートとしてフォトリソグラフィー法や電子線描画法により開口部形成後にドライエッチングで形成する。
あるいは、レジストコート後に予め等ピッチの構造体を表面に形成した作製したモールドを用いナノインプリント法によりレジスト上に凹構造を形成する。これらにおいて、ＦＩＢ法を用いても良い。
その後、陽極酸化によりアルミナナノホールを形成する（図６（ａ））。
次に、ナノホール形成後、めっき６５によりナノホール内に金属を充填する（図６（ｂ））。
充填するめっき物６５の種類としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、の単体とその合金及びその酸化物などを用いることができるが、電解めっき、無電解めっきで析出するものであれば特に制限されるものではない。
めっき後に研磨を行いナノホール外のめっき物を除去する。
次に、基板表面にレジストをコートし、露光・現像することでアライメントマークとして使用する部分のみ開口を形成し、エッチングによって露出したアルミナの一部を除去する（図６（ｃ））。
次に、一部を除去したアルミナナノホール内に電解もしくは無電解めっきで膜厚を増大させる（図６（ｄ））。
めっき部分のみを分離することでアライメントマーク付きナノインプリント用モールド６６が得られる（図６（ｅ））。
モールド形成は前記方法に限定されるものでなく、例えばＦＩＢによりＳｉなどを加工することで作製しても良い。
【実施例】
【００１７】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
実施例１においては、本発明を適用した光学的に認識可能なサブパターンを有する石英製ナノインプリント用モールドの製造方法と、このモールドを用いたナノ構造体の製造方法について説明する。
本実施例においては、モールドを作製する基板として１０ｍｍ角、厚さ１．２ｍｍの石英を用いる。
石英基板表面にはＡｌをスパッタリング法により２０ｎｍ成膜した後、石英基板表面に電子線描画用レジストをスピンコート法で３０ｎｍ厚成膜する。
電子線描画装置を用いた露光および現像により２００ｎｍピッチで幅１００ｎｍのスリットパターンが等ピッチ並ぶパターンを５ｍｍ角のエリアに形成する。
その後、ドライエッチングによりＡｌ層に２００ｎｍピッチで幅１００ｎｍの細線パターンを形成する。
Ａｌ層をエッチングマスクとして用いることで石英表面に、２００ｎｍピッチで線幅１００ｎｍ、深さが３０ｎｍの柱状構造を５ｍｍ角のエリアに形成する。
【００１８】
その後、石英基板表面に電子線描画用レジストを再度スピンコートで１００ｎｍ成膜する。
引き続き、露光・現像により、５ｍｍ角のパターン形成エリアの四隅に５００μｍ角の正方形のパターンを形成する。
その後、再度石英基板をドライエッチングすることで、電子線描画用レジストでマスキングした部分以外に２００ｎｍピッチで幅１００ｎｍ、深さが８０ｎｍのスリット構造（パターンＡ）が形成される。
また、電子線描画用レジストでマスキングした部分に、２００ｎｍピッチで幅１００ｎｍ、深さが３０ｎｍのスリット構造（パターンＢ）が形成される。
以上により、２００ｎｍピッチのスリット構造と５００μｍ角の光学的に認識可能なサブパターンを持つ石英製ナノインプリント用モールドが形成される。
【００１９】
次に、モールドと被加工部材の少なくともいずれか一方の側から加圧し、該モールドに形成された第１のパターンを前記被加工部材の表面に転写する微細構造体の作製方法の一例として、
上記方法により得られるモールドを用いて、Ｓｉ基板表面にスリット構造を形成する方法について説明する。
前記被加工部材として、基板には４インチのＳｉウェハーを用い、スパッタＴｉ５ｎｍ形成した上にＡｌ２０ｎｍ形成した後に電子線描画用レジストをスピンコートで１００ｎｍ形成する。
この後に、インプリント用モールドを用い、前記被加工部材の表面に前記モールドの第１のパターンを転写する。
この転写と共に、前記モールドの第２のパターンを転写して前記被加工部材の表面に光学的に認識可能な第３のパターンを形成するため、前記アライメントマーク付きモールドを用いる。
そして、１５０℃、１ｔｏｎ／ｃｍ2の条件で基板上にナノインプリントを行う。
これにより基板表面に５ｍｍ角のエリアに微細パターンが形成される。
次に、前記モールドと前記被加工部材間の相対位置を変化させ、前記モールドの第２のパターンと前記被加工部材に形成された第３のパターンとを用いてアライメントを行い、
再度、前記モールドの第１及び第２パターンを前記被加工部材の表面に転写するに際し、つぎのように、アライメントしプレスを行う。
すなわち、図３に示すように、プレスにより基板に形成されるパターンＤ（１５）とモールド側アライメントマークであるパターンＢ（１４）を重ね合わせてアライメントしプレスを行う。
以上を繰り返した後にドライエッチングを行うことで、ナノインプリントのモールドとして使用可能な、２００ｎｍピッチで１００ｎｍ幅深さ５０ｎｍのスリットが９．５ｍｍ角のエリアに作製され、スリット構造が形成される。
【００２０】
［実施例２］
実施例２においては、実施例１と別の形態のナノインプリント用モールドの製造方法と、このモールドを用いたナノ構造体の製造方法について説明する。
本実施例においては、モールドを作製する基板として直径１０ｍｍ角、厚さ１．２ｍｍの石英を用いる。
石英基板表面にはＡｌをスパッタリング法により２０ｎｍ成膜した後、石英基板表面に電子線描画用レジストをスピンコート法で３０ｎｍ厚成膜する。
電子線描画装置を用いた露光および現像により１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍの円形のクリア部が等ピッチ並ぶパターンを５ｍｍ角のエリアに形成する。
その後、ドライエッチングによりＡｌ層に１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍの円形のクリア部を形成する。
Ａｌ層をマスクとして用いることで、ドライエッチングにより石英表面に１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍ、深さが２０ｎｍの柱状構造を５ｍｍ角のエリアに形成する。
【００２１】
次に、図７（ａ）に示すようなアライメントマークの形成を行う。
図中の４個の四角形から成るモールド側アライメントマーク５１は前述した本実施の形態のパターンＢ２に相当し、アライメントマーク形成用十字パターン５２は前述した本実施の形態パターンＢ１に相当する。
ドライエッチングでパターン形成を行った石英基板表面に再度電子線描画用レジストをスピンコートで１００ｎｍ成膜する。
次に、露光・現像によりパターニングを行い、図７（ａ）中に示す十字パターン５２に相当する部分のみマスキングを行った後に、石英をドライエッチングする。
ここで、十字パターン長辺５００μｍ、短辺２００μｍの長方形を組み合わせたものとする。
この後、再度石英基板表面に再度電子線描画用レジストコートし、露光現像することで図７（ａ）中のモールド側アライメントマーク５１に相当する部分以外の部分にマスキングを行った後、石英をドライエッチングする。
ここで、モールド側アライメントマーク５１は、４個の２００μｍ角四角形が５００μｍ角の四角形の四隅に配置したものとする。
以上により、パターン形成エリア１２には、１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍ、深さが５０ｎｍの柱状構造が形成される。
図７（ａ）中のモールド側アライメントマーク５１部には、１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍ、深さが８０ｎｍの柱状構造が形成される。
また、アライメントマーク形成用十字パターン５２部には、１６０ｎｍピッチで直径８０ｎｍ、深さが２０ｎｍの柱状構造が形成される。
【００２２】
次に、上記方法により得られるモールドを用いてＳｉ基板表面に形成したＡｌ薄膜層に、等ピッチで配列したアルミナナノホールを形成する。
基板には４インチのＳｉウェハーを用い、スパッタＴｉ５ｎｍ形成した上にＡｌ２００ｎｍ形成した後に電子線描画用レジストをスピンコートで１００ｎｍ形成する。
この後に、前記アライメントマーク付きモールドを用い、１５０℃、５００ｋｇｆ／ｃｍ2の条件で基板上にナノインプリントを行う。
これにより基板表面に５ｍｍ角のエリアに微細パターンが形成される（図７（ｂ））。
【００２３】
引き続き、プレスにより電子線描画用レジスト表面に形成された十字パターン５３とモールド側アライメントマーク５１を重ね合わせてアライメントしプレスを行う（図７（ｃ））。
このとき、基板上に予め十字パターン５３が形成されていたかどうかに関わらず、モールド表面のパターンＡに相当するパターンが基板表面に形成され、基板に形成された十字パターン５３はプレスにより無くなる。
以上のようなアライメント及びプレスを繰り返すことより（（図７（ｄ））、５ｍｍ×９ｍｍのエリアに微細パターンが形成される。これを繰り返すことで５０ｍｍ角のエリアに微細パターンが形成される。
【００２４】
次に、ＢＣｌ3、Ｏ2混合ガス中でドライエッチを行い、プレスにより形成された凹み部のＡｌの一部を除去する。
アッシングによりレジストを除去した後、１６℃しゅう酸とリン酸との１：１混合液０．３ｍｏｌ水溶液中で６４Ｖの印加して陽極酸化を行う。
以上により作製された陽極酸化皮膜をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、１６０ｎｍピッチで直径３５ｎｍの細孔が基板と垂直方向に、三角格子状の位置に形成されるのが観察される。
【００２５】
［実施例３］
実施例３においては、上記各実施例と別の形態のナノインプリント用モールドの製造方法と、このモールドを用いたナノ構造体の製造方法について説明する。本実施例においては、モールドを作製する基板として２インチＳｉウェハーを用い、表面にスパッタ法によりＴｉ５ｎｍ形成した上にＡｌ１００ｎｍ厚形成する。その後に、電子線描画用レジストをスピンコート法で３０ｎｍ厚成膜する。
次に、電子線描画装置を用いた露光および現像により１００ｎｍピッチで直径３０ｎｍの円形のクリア部が、等ピッチ並ぶパターンを５ｍｍ角のエリアに形成する。
その後、ドライエッチングによりＡｌ層に１００ｎｍピッチで直径３０ｎｍの円形のクリア部を形成する。
その後、ドライエッチングすることにより、１００ｎｍピッチに凹構造が形成される。アッシングによりレジストを除去した後、１６℃しゅう酸０．３ｍｏｌ水溶液中で４０Ｖの印加して陽極酸化を行った後に室温の０．３Ｍリン酸用溶液に３０分間浸漬してポアワイド処理を行う。
作製された陽極酸化皮膜をＦＥ−ＳＥＭで観察したところ、１００ｎｍピッチで直径３５ｎｍの細孔が基板と垂直方向に形成され、個々の細孔は三角格子状の位置に形成されるのが観察される。
【００２６】
次に、スルファミン酸ニッケルめっき浴（スルファミン酸５００ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／Ｌ、界面活性剤１．５ｍｌ／Ｌ、ｐＨ３．５、５０℃）を用い交流めっき法により細孔内を充填し、細孔内からあふれためっき物を研磨する。
その後に、基板表面に再度電子線描画用レジストをスピンコートで１００ｎｍ成膜し、露光・現像により細孔が形成されたエリアの四隅に５００μｍ角の正方形の開口パターンを形成する。
その後、基板を硫酸に浸漬し、レジストの開口部のみ陽極酸化皮膜の一部を除去する。
その後、レジスト剥離し、基板表面に上記ニッケルめっきを行った後にめっき物を剥離する。以上により作製するめっき物をＦＥ−ＳＥＭで観察すると、５ｍｍ角のエリアに１００ｎｍピッチで直径３５ｎｍ、高さが１００ｎｍの突起構造と、四隅の５００μｍ角のエリアに１００ｎｍピッチで直径３５ｎｍ、高さが５０ｎｍのサブパターンが観察される。以上の方法により作製したモールドを用い、実施例１と同様の方法により、アライメントを行いながらナノインプリントを行いＦＥ−ＳＥＭで観察を行うことで、５ｍｍ角のエリアにパターン形成できることを観察可能となる。
【００２７】
以上の各実施例によれば、アライメントマーク付きナノインプリント用モールドとして使用可能な構造体を容易に製造することが可能となる。
これらのモールドを用い、繰り返してナノインプリントを行うことで、モールドより大面積の基板に等ピッチのパターンを形成でき、コストやモールド作製時間の面で優位な微細パターン形成方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態の一例であるモールドの構成を示す図。（ａ）は上記モールドの平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ’断面図。
【図２】本発明の実施形態における図１で示したモールドを用いてナノインプリント法で基板表面に形成されたパターンを示す図。
【図３】本発明の実施の形態におけるモールドと基板とのアライメント方法について説明する図。
【図４】本発明の実施の形態におけるアライメントマーク付きナノインプリント用モールドの製造方法の一例を説明する図。
【図５】本発明の実施の形態におけるパターンＡが形成される平面と平行で高さの異なる１層以上の平面に形成するようにしたパターンＢの構成例を示す図。
【図６】本発明の実施の形態における陽極酸化アルミナナノホールを用いたナノインプリント用モールドの製造方法について説明する図。
【図７】本発明の実施例２におけるナノインプリント用モールドの製造方法と、このモールドを用いたナノ構造体の製造方法を説明する図。
【図８】従来例である特許文献１のモールドと基板のアライメント方法を説明する図。
【符号の説明】
【００２９】
１１：モールド
１２：パターンＡ形成エリア
１３：パターンＡ
１４：パターンＢ
２１：パターンＣ
２２：パターンＤ
３１：基板
３２：凹構造
４１：電子線描画用レジスト
４２：Ａｌ
４３：石英基板
４４：パターニング後のレジスト
４５：パターニング後のＡｌ
４６：１次ドライエッチングで形成されたパターン
４７：レジストパターン
５１：パターンＢ１
５２：パターンＢ２
５３：基板に転写されたパターンＢ３
６１：基板
６２：地層
６３：陽極酸化アルミナナノホール形成層
６４：レジスト
６５：めっき物
６６：モールド
７１：プレス後の基板表面
７２：転写凹凸パターン形成エリア
７３：基板の十字パターンと位置合わせ後のモールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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